基于SDN的FiWi網(wǎng)絡(luò)生存性研究.pdf

1、隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以迅速發(fā)展，接入網(wǎng)作為連接用戶與核心網(wǎng)的重要網(wǎng)絡(luò)組成部分，其相關(guān)接入技術(shù)也在日益增多。而在這些接入網(wǎng)技術(shù)中，光纖無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)(Fiber-Wireless Broadband Access Network，F(xiàn)iWi)融合了以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(Ethernet Passive Optical Network，EPON)的高帶寬、高穩(wěn)定性與無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)(Wireless Mesh Network，WMN)的低

2、成本、靈活性等優(yōu)點(diǎn)，是最有發(fā)展前景的寬帶接入網(wǎng)技術(shù)之一。由于FiWi網(wǎng)絡(luò)承載著大量的數(shù)據(jù)，一旦網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，將引起不可估量的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)損失。因此，F(xiàn)iWi網(wǎng)絡(luò)的生存性研究是非常必要的。而如何更靈活地提高FiWi網(wǎng)絡(luò)的生存性，已越來越受到業(yè)界人士的關(guān)注。為了在異構(gòu)的FiWi網(wǎng)絡(luò)中更好地提升生存性，越來越多的研究人員開始把目光投向新興的軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network，SDN)。軟件定義網(wǎng)絡(luò)將底層基礎(chǔ)設(shè)施中的控

3、制平面抽象出來放在統(tǒng)一的控制平面，而底層基礎(chǔ)設(shè)施只需按照控制平面下發(fā)的指令直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。因此，人們可以通過軟件編程實(shí)現(xiàn)對(duì)FiWi網(wǎng)絡(luò)的全網(wǎng)控制，以及整個(gè)網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一配置、集中管理。從而，使得異構(gòu)的FiWi網(wǎng)絡(luò)中EPON與WMN能夠更好地融合，為生存性的研究提供更好的平臺(tái)。而0penFlow技術(shù)作為典型的SDN技術(shù)，已得到廣泛的應(yīng)用。為此，本文在傳統(tǒng)FiWi網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，引入OpenFlow技術(shù)，利用OpenFlow控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)F

4、iWi網(wǎng)絡(luò)的全網(wǎng)控制。在新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，首先實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)，并提出了一種改進(jìn)的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)策略，實(shí)現(xiàn)受損數(shù)據(jù)的快速恢復(fù)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合FiWi網(wǎng)絡(luò)的休眠技術(shù)，提出了一種動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)休眠節(jié)能機(jī)制，在滿足生存性的前提下，提升網(wǎng)絡(luò)的能耗效率。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴對(duì)FiWi網(wǎng)絡(luò)生存性的現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了梳理，對(duì)FiWi網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能以及QoS研究研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。同時(shí)，詳細(xì)介紹了SDN技術(shù)的發(fā)展歷

5、程。并深入調(diào)研了研究背景以及研究意義，探討了FiWi網(wǎng)絡(luò)生存性研究的必要性。⑵將SDN技術(shù)引入到FiWi網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建支持網(wǎng)絡(luò)生存性研究的新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，通過控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)FiWi網(wǎng)絡(luò)的集中、統(tǒng)一控制。并在新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，研究如何實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)機(jī)制。⑶針對(duì)多等級(jí)業(yè)務(wù)傳輸?shù)男枨?，?duì)OpenFlow控制平面進(jìn)行了擴(kuò)展，添加了相應(yīng)的QoS功能模塊，并提出了改進(jìn)的QoS帶寬分配策略，以便降低受故障影響的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)恢復(fù)傳輸?shù)臅r(shí)延，尤其是高等級(jí)業(yè)務(wù)，從而進(jìn)一步提